חיישן מרחק (סונאר)
ותצוגת ספרותDistance sensor (sonar)
and a digit display

רעיונותIdeas

• זרימת תוכנית: אם / אחרת (if / else)Program flow: if / else
• איך סונאר מודד מרחק בעזרת קולHow sonar measures distance with sound
• איך החיישן בנוי — ולמה יש "חוט שעון"How the parts work — and why there's a "clock wire"
• לחבר קלט + פלט + קוד יחדWire input + output + code together

הבנייה — בשלושה שלביםThe build — in three levels

• שלב 1: סונאר שכותב מרחק למוניטורLevel 1: sonar prints distance to the monitor
• שלב 2: מוסיפים פלט — תצוגת הספרותLevel 2: add an output — the digit display
• שלב 3: נורית שדופקת מהר יותר ככל שמתקרבים (מנקודת התחלה)Level 3: an LED that pulses faster as it gets closer (from a start point)

digitalWrite / digitalRead

שולטים בפין ומדליקים/מכבים — נורית שהבהבה.Drive a pin on/off — the blinking LED.

analogRead

קוראים ערך משתנה — חיישן האור.Read a changing value — the light sensor.

setup() / loop()

setup רץ פעם אחת, loop חוזר שוב ושוב.setup runs once, loop repeats forever.

התוכנית מקבלת החלטה: אם התנאי נכון — עושים דבר אחד; אחרת — דבר אחר. The program makes a decision: if the condition is true — do one thing; else — do another.

if (distance > 30) {
  // far — all clear
  ledOff();
} else {
  // close — warn!
  blink();
}

גררו את המרחק ותראו איזה ענף "נדלק":Drag the distance and watch which branch lights up:

החיישן צועק צליל על-קולי (אנחנו לא שומעים אותו), הצליל פוגע בעצם וחוזר כהד. החיישן מודד כמה זמן לקח לצליל לצאת ולחזור. The sensor shouts an ultrasonic sound (we can't hear it), it hits an object and echoes back. The sensor measures the time for the sound to go and return.

הנוסחהThe formula

distance = (time × 0.0343) / 2

למה חלקי 2? כי הזמן שמדדנו הוא לשם ובחזרה — הלוך ושוב. Why divide by 2? Because the time measured is for the trip there AND back.

לחיישן הסונאר יש 4 פינים. שניים לחשמל, ושניים ל"שיחה" עם הארדואינו: The sonar has 4 pins. Two for power, two to "talk" with the Arduino:

• VCC → 5V  ·  GND → GND (חשמלpower)
• Trig → אנחנו שולחים פולס קצר של 10µs = "עכשיו תמדוד!"we send a short 10µs pulse = "measure now!"
• Echo → החיישן מחזיר פין שנשאר גבוה בדיוק כמשך הזמן של ההד. אנחנו מודדים אותו עם pulseIn().the sensor holds this pin HIGH for exactly the echo time. We measure it with pulseIn().

רצף המדידהThe measurement sequence

// 1) fire the trigger
digitalWrite(trig, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trig, LOW);

// 2) time the echo (round trip, µs)
long t = pulseIn(echo, HIGH);

// 3) time -> distance
float cm = t * 0.0343 / 2;

תצוגת הספרות מקבלת מידע בשני חוטים:The digit display receives data on two wires:

• DIO — נתונים: הביטים עצמם (0 או 1)data: the bits themselves (0 or 1)
• CLK — שעון: פעימה שאומרת "עכשיו! קרא ביט"clock: a beat that says "now! read a bit"

בלי שעון משותף, הצד המקבל לא יודע מתי כל ביט תקף. השעון הוא המטרונום ששני הצדדים סופרים לפיו — זו "תקשורת טורית". Without a shared clock, the receiver wouldn't know when each bit is valid. The clock is the metronome both sides count to — this is "serial communication".

טבלת חיבוריםConnection table

כאן נכנס ה-if / else וגם map(): הופכים "מרחק" ל"קצב הבהוב". Here the if / else and map() come in: turn "distance" into "blink speed".

const int START_CM = 30;

if (distanceCm > START_CM) {
  digitalWrite(ledPin, LOW);   // far: off
  delay(200);
} else {
  int d = map(distanceCm, 0, START_CM, 40, 500);
  digitalWrite(ledPin, HIGH); delay(d);
  digitalWrite(ledPin, LOW);  delay(d);
}

map: מרחק 0 → 40ms (מהיר) · מרחק 30 → 500ms (איטי) map: distance 0 → 40ms (fast) · distance 30 → 500ms (slow)

מרכיבים את החיישן על חזית המכונית. היא מחכה 2 שניות, מתחילה לנסוע קדימה, ועוצרת כשמשהו נמצא ממש לפניה (בערך 5 ס״מ). The sensor sits on the front of the car. It waits 2 seconds, drives forward, and stops when something is right in front of it (about 5 cm).

אותו רעיון — פלט חדשSame idea — a new output

זה בדיוק ה-if / else עם הסונאר מהשיעור, אבל במקום נורית — 4 מנועים. אם קרוב מ-5 ס״מ → עצור, אחרת → סע. It's exactly the if / else with the sonar from the lesson, but instead of an LED — 4 motors. If closer than 5 cm → stop, else → drive.

חיבור לארדואינוConnect to the Arduino

ג׳מפר 12V: משאירים לסוללה עד 12V.12V jumper: keep it on for a battery up to 12V.

מה למדנוWhat we learned

• סונאר מודד זמן והופך אותו למרחק (חלקי 2!)Sonar measures time and turns it into distance (divide by 2!)
• Trig = פולס התחלה · Echo = משך ההדTrig = start pulse · Echo = echo duration
• חוט שעון (CLK) מסנכרן תקשורת טוריתA clock wire (CLK) syncs serial communication
• if / else + map() = התנהגות חכמהif / else + map() = smart behavior